云数据中心建设解决方案

云数据中心建设解决方案F.X目录2概述数据中心机房设计数据中心基础网络设计数据中心解决方案数据中心案例什么是数据中心3数据中心（集成）是一种环境技术，数据中心同时是一种综合性产业，它包括温度、湿度、防尘、有害气体、电磁干扰、屏蔽、防静电、防漏水、隔热、保温、防火、美学、光学、噪声、振动等方面综合的考虑设计。它涉及到多种专业：空调、配电、照明、自动检测与控制技术、抗干扰技术、综合布线技术、净化、消防、建筑、装潢等。提供完整的数据中心解决方案物理概念工程意义实施角度建筑装修电力供应空调新风消防灭火弱电控制前期规划设计中期设计施工后期调试开通今后维护服务设备供应商工程承包商服务提供商传统数据中心现状——难以适应发展需求4效率低能耗高业务弱传统数据中心20%IT平均资源利用率数据来源：TheGreenGrid2.5传统数据中心PUE3KW已经远不能满足需求50%非IT设备支出占比持续增加90天平均业务上线周期数据中心发展趋势5消除异构化系统之间障碍快速动态部署资源和服务云计算平台对资源的独立，兼容各类应用平台计算，存储，网络资源的智能化统一管理面向业务的资源的定制化部署虚拟化技术与绿色科技结合，降低能耗先进、高效、智能的系统散热方案智能化的环境控制和能效管理系统虚拟化提高资源利用率，简化管理维度，节省维护成本支持异构资源兼容，实现业务的平滑升级基于云计算的基础架构虚拟化智能绿色低成本数据中心发展趋势——云数据中心6私有云(企业云)演进混合云•与公有云联合•互操作性•爆炸式发展App1App2App3PrivateIaaSPrivatePaaS虚拟私有云混合云PaaSSaaSIaaS私有云•自助服务•策略资源管理•扣款•能力规划App2App3PrivateIaaSPrivatePaaSApp1Silo’dGrid•物理的•专用的•静态的•混杂的•虚拟的•共享服务•动态的•标准化的应用App1App2App3App1App2App3PrivateIaaSPrivatePaaS合并标准化公有云PaaSSaaSIaaS公有云的演进ASPISPMSPISVCSP/Telcos数据来源:IDC,2010云计算技术风起云涌势不可挡云计算服务类型7•资源管理应用系统，如客户关系管理系统CRM•文档编辑处理，如GoogleDoc•地图服务，如GoogleMap•应用程序定制使用，如Saleforce应用软件超市•云主机•云存储•云容灾备份•虚拟防火墙•弹性计算平台SaaS软件即服务IaaS架构即服务•应用程序开发/运行平台，如GoogleAppEngine•在线数据库服务，如亚马逊在线简单数据库服务（AmazonSDB)•云操作系统，如WindowAzurePaaS平台即服务云业务发展对企业云基础平台提出更高要求8云数据中心平台企业云业务基础业务专业服务传统数据中心业务云数据中心业务迅速孵化传统与云数据中心业务并存衍生更多的专业服务效率能耗可用性设备业务量催生高计算、存储密度成本与环保推动能耗持续提升设备可用性转换为业务可用性机房设备模块化IT设备从大型机/小型机扩展为X86更低PUE的满足需求的各级别数据中心云数据中心解决方案构成——数据中心组成元素9灾备存储计算网络网络是数据(&容灾)中心访问必备模块计算是业务数据中心必备模块，容灾中心可选存储是数据中心必备模块，但是在多中心结构下，可选择DC载体灾备是数据中心可选模块大型企业云数据中心特征10绿色数据中心卓越运营构建合作生态链绿色节能：高效环保，降低成本，履行社会责任无规模，不成云：规模化运营、技术支撑与完善的服务体系兼容、开放：异构兼容，多厂家API兼容，可与第三方合作弹性扩展/收缩业务业务体系云平台硬件基础设施目录11概述数据中心机房设计数据中心基础网络设计数据中心解决方案数据中心案例国际规范数据中心设计指标依据12※《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008※《电子信息系统机房施工及验收规范》GB50462-2008※《电子计算机场地通用规范》GB/T2887-2000※《计算站场地安全要求》GB9361-88※《防静电活动地板通用规范》SJT10796-2001※《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2001※《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95(2001年修订版)※《低压配电设计规范》GB50054-95※《供配电系统设计规范》GB50052-95※《建筑照明设计标准》GB50034-2004※《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）※《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007※《视频安防监控系统技术要求》GAT367-2001※《安全防范工程技术规范》GB50348-2004※《出入口控制系统工程设计规范》GB50396-2007※《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005※《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003※《室内空气质量标准》GB/T18883-2002数据中心机房等级划分13TierI基本TierII冗余单元TierIII可并行维护TierIV容错可用性99.671%99.749%99.982%99.995%每年IT服务中断时间28.8小时22.0小时1.6小时0.4小时建筑类型租用租用自建自建线路冗余NN+11主＋1备双主面积功率(w/ft)20~3040~50100+150+多运营商线路否否是是主干线缆冗余否否是是水平配线冗余否否否可选供电线路1路1路1主＋1备2路热备UPS冗余NN+1冗余N+1冗余2N冗余……注：数据中心的定级取决于整个系统中最低等级的部件数据中心能耗评估指标——PUE14PUE（PowerUsageEffectiveness）是一个衡量数据中心全年耗能情况的指标。数据中心每年总能耗每年IT设备能耗=机械设备能耗+电气设备能耗每年IT设备能耗PUE=PUE(耗能有效性)评级效率1.5优秀0.671.5to2很好0.5to0.672to2.5好0.4to0.52.5to3一般0.33to0.43差0.33机械设备能耗：制冷系统（冷水机组，水泵，冷却塔，CRAC空调压缩机）风能能耗（CRAC/CRAH送风风机）通风系统（风机盘管，空调箱）加湿系统，加热系统（空调箱，精密空调）电气设备能耗：IT设备—PUE计算公式中的坟墓UPS损耗发电机能耗灯光能耗注：机房高度要求15根据国家标准《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008要求数据中心机房的净高不得低于2.6M~3M，这个净高指的是活动地板和吊顶板之间的高度。顶板到吊顶板之间，一般要留出至少0.2M的高度空间。活动地板和地面之间的空间为了保证通风和布线，一般高度要不低于0.4M。机柜一般在1.8M~2.2M左右机柜顶部到吊顶板之间会有0.4M的高度，方便机柜上面布线。0.4M0.4M1.8M0.2M数据中心基础设施建设16精确送风机柜IT设备机柜油机&ATSUPS直流电源柜交流电源柜静态转换开关电池及电池架电源线缆走线架光纤配线架线缆&光纤标识走线支架火灾探测系统烟感探测系统灭火系统平面布局门&窗墙&天花板架空地板照明等瞬间浪涌电压抑制装置接地保护系统内部装修综合布线门禁CCTV动环监控集成管理精密空调舒适性空调通风系统交付设计维保机房物理基础设施机房服务需求分析业务模型预测方案架构机房选址可行性验证项目估价风险分析输出：机房咨询报告整体布局供配电设计冷却系统设计智能管控设计机柜系统设计综合布线设计消防系统设计防雷接地设计输出：整体规划图子系统要求子系统施工图供配电实施冷却系统实施智能管控实施机柜系统实施综合布线实施消防系统实施防雷接地实施输出：相关部件安装单击调测联合调测完成验收7*24问题受理技术咨询一般故障处理重大故障处理备件维修机房健康检查油机保养项目管理咨询机房装修系统17吊顶计算机机房吊顶板：表面应平整，不得起尘、变色和腐蚀；其边缘应整齐、无翘曲，封边处理后不得脱胶；填充顶棚的保温、隔音材料应平整、干燥，并做包缝处理；按设计及安装位置严格放线；安装位置准确：定准吊顶上的灯具、各种风口、火灾探测器底座及灭火喷嘴等位置，并与龙骨和吊顶紧密配合安装。地面工程整个机房区的地面在铺设地板之前，需作防尘、防潮处理，活动地板下的建筑面应平整、光滑并做保温防尘处理，机房内防静电地板需做等电位体，机房装修系统18隔断工程无框玻璃隔断，应采用槽钢、全钢结构框架。石膏板、吸音板等隔断墙的沿地、沿顶及沿墙龙骨建筑围护结构内表面之间应衬垫弹性密封材料后固定。竖龙骨准确定位并校正垂直后与沿地、沿顶龙骨可靠固定。全钢防火大玻璃隔断，钢管架刷防火漆，玻璃厚度不小于12mm，无气泡。门窗工程铝合金门框、窗框、隔断墙的规格型号应符合设计要求，安装应牢固、平整，其间隙用非腐蚀性材料密封。当设计无明确规定时隔断墙沿墙立柱固定点间距不宜大于800mm机房配电系统19市电柴油发电机ATMT总进线开关柜旁路开关柜UPS外旁路柜UPS1UPS2UPS外旁路柜UPS3UPS并机接入柜UPS并机接入柜负载照明配电柜照明负载空调配电柜/空调屏1空调配电柜/空调屏2空调1空调2空调8…空调1空调2空调6…UPS4其他负载数据中心由市电、UPS、柴油发电机协同供电机房供配电——电气系统20•供配电系统：应为380V/200V、50HZ，计算机供电质量达到A级。•供配电方式：为双路供电系统加UPS电源及柴油发电机设备，并对空调系统和其他用电设备单独供电，以避免了空调系统启停对重要用电设备的干扰。•供电系统的负荷包括如下：1.服务器功率：单台服务器功率╳服务器台数=总功率2.UPS总功率：一般采用n+1备份方案，亦即并联UPS台数多加壹台，以防止某一台机组出现故障。目前UPS效率均在90%以上，故按照服务器总功率可以计算出UPS的总KVA数。3.恒温恒湿精密空调负荷：工作区面积╳200~250kcal/hr/m2=总的空调所需制冷量4.办公区空调、照明等负荷5.其它用负荷•由上可以计算出一个数据中心机房所需的用电负荷总功率。机房供配电——电源21UPS—一类电源一是应急使用，防止突然断电而影响设备正常工作，给用电设备造成损害；二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电力线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为用电设备提供高质量的电源。市电供电电源—二类电源由电源互投柜分别送至空调、照明配电箱和插座配电箱，再分路送至灯具及墙面插座。电缆用阻燃电缆，照明支路用塑铜线，穿金属线槽及钢管敷设。柴油发电机组—三类电源由电源互投柜分别送至空调、照明配电箱和插座配电箱，再分路送至灯具及墙面插座。电缆用阻燃电缆，照明支路用塑铜线，穿金属线槽及钢管敷设。机柜系统22机柜分类:服务器机柜、网络机柜、控制台机柜等尺寸：机柜高一般在1.8m~2.2m左右结构：封闭式，半封闭式，敞开式机柜机柜摆放原则摆放方式：面对面，背对背，形成冷热通道间距：背部间距最小需要间隔0.6m，推荐间隔1米前部间隔最小为1米推荐间隔1.2m与吊顶间距：至少0.4m1m1.2m热通道冷通道冷通道热通道功率:考虑到供电及散热，单机柜功率3～5KW，规划时建议不超过4KW。根据服务器的功率(PC服务器正常功耗300~500W)计算出机柜的数量，推荐每个机柜放置8～10台PC服务器。经验值:对中型数据中心而言，每机柜每平米经验值为附：机房面积与机柜数据参考机柜系统区域中心机房数据中心整体每机柜每平米3m2~4m25m2~6m2公司主机房面积（m2）机柜每机柜平米中石化CNPC勘探院(new)30009003.3中石化大厦四层总部机房22003256.8GoogleDalles1858090902.0CiscoRichardson3144115